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dc電源范文第1篇

板級電源設(shè)計(jì)的成熟度和可靠度直接影響著電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)復(fù)雜的板級dc/DC時(shí)，為了減小設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，提高設(shè)計(jì)成熟度，加快開發(fā)一次成功率，越來越多的方案引入了DC/DC電源模塊。目前主流的DE/DC模塊電源生產(chǎn)商主要分為DOSA聯(lián)盟和POLA聯(lián)盟兩大陣營。

POLA模塊是非開放標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，所以要深入分析電路有一定難度。但是考慮到POLA模塊電源的電路設(shè)計(jì)基本相同，所以筆者以PTH03030 POLA模塊電路為例，對其電路設(shè)計(jì)進(jìn)行了深度剖析。

PTH03030模塊電源總體架構(gòu)分析

PTH03030模塊電源是一種非隔離的POLA電源，可輸出30A電流，模塊面積大約9cm2，采用PCB多層板設(shè)計(jì)，可以滿足目前高密度板級電源的應(yīng)用需求。例如多處理器、高速DSP系統(tǒng)等。

PTH03030模塊采用高密度的雙面-表貼設(shè)計(jì)，通過一個(gè)外接的電阻實(shí)現(xiàn)輸出電壓在0.8～2.5V之內(nèi)可調(diào)，輸出效率可以達(dá)到93％，工作溫度范圍為-40～+85℃。

PTH03030模塊的產(chǎn)品外觀如圖1所示。

PTH03030模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中，自動(dòng)電壓跟蹤模塊能夠跟蹤電源電壓的卜下電時(shí)序，實(shí)現(xiàn)輸出電壓時(shí)序控制；也可以實(shí)現(xiàn)成多個(gè)POLA模塊的輸㈩電壓互相追蹤，或者共同追蹤外部電壓的上下電時(shí)序。這個(gè)特點(diǎn)非常適合系統(tǒng)中需要多個(gè)電壓供電且對于上電先后順序有嚴(yán)格要求的板級電源設(shè)計(jì)方案。

ON/OFF使能模塊用于控制模塊電源的輸出，在需要單獨(dú)關(guān)閉部分板級電略功能的場合非常適用。

電壓輸出微調(diào)模塊支持輸出電壓降檢測和補(bǔ)償調(diào)節(jié)。該模塊還具有輸出電壓正偏或負(fù)偏的微調(diào)控制功能，可以使用在系統(tǒng)微調(diào)測試的場合。

PTH03030模塊保護(hù)功能比較齊全，可以實(shí)現(xiàn)過溫保護(hù)、過流保護(hù)、欠壓鎖定保護(hù)。

PWM BUCK控制模塊設(shè)計(jì)分析

PTH03030H模塊的降壓PWM控制模塊(U3)的局部電路如圖3所示。

U3控制器內(nèi)部主要有基準(zhǔn)電源電路、軟啟動(dòng)電路、30IkHz振蕩電路、充電泵電路、過流檢測電路等。

U3內(nèi)部有0.8V的基準(zhǔn)電源，用來和輸出電壓的反饋端于PWM_FB進(jìn)行環(huán)路反饋比較。主流POLA模塊電源的輸出電壓最低值是0.8V。

U3的軟啟動(dòng)電路可控制上電速率，軟啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間大約為5～10ms，整個(gè)上電過程在15ms完成，典型軟啟動(dòng)時(shí)間為6.5ms。在軟啟動(dòng)功能運(yùn)行時(shí)，TRACK管腳必須連接輸入電源電壓管腳，屏蔽POLA模塊的自動(dòng)電壓跟蹤功能。此時(shí)，模塊電源的上電受內(nèi)部的軟啟動(dòng)上電模塊控制。

U3內(nèi)部的充電泵電路主要通過外接C20電容實(shí)現(xiàn)低輸入電壓的提升，滿足內(nèi)部部分電路高電壓的要求。在3.3V輸入的條件下，需要C20啟動(dòng)內(nèi)部充電泵，在5V輸入條件下，C20泵電容可以不接。

U3內(nèi)置的過流檢測電路可檢測上臂MOSFET的導(dǎo)通電阻RDS(ON)上的電流。如果流過上臂MOSFE7的電路超過閾值，其管壓降超過R12電路的壓降，導(dǎo)致U]內(nèi)部的過流比較器翻轉(zhuǎn)，關(guān)斷PWM輸出，實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)。

實(shí)際測試小，R12的電壓設(shè)定在160mV左右，對應(yīng)45A的過流保護(hù)閾值。如果需要實(shí)現(xiàn)不同的過流保護(hù)閾值，只需要更改R12的電阻值即可。

MOSFET功率模塊分析

MOSFET功率模塊的電路如圖4所示。其中，Ul為MOSFET驅(qū)動(dòng)IC，采用TI公司的TPS2834，可實(shí)現(xiàn)同步整流MOSFET并聯(lián)對管的驅(qū)動(dòng)。U1的第2管腳接PWM單路輸入，經(jīng)過內(nèi)部的雙路移相后，輸出驅(qū)動(dòng)后級同步整流上臂MOSFETQ2、Q3和下臂MOSFETQ1、Q4。

TPS2834的輸出驅(qū)動(dòng)特性比較優(yōu)異，在輸入3.3V，輸出0.8V，滿載30A負(fù)載電流時(shí)，MOSFET的驅(qū)動(dòng)波形非常理想，無明顯的振鈴現(xiàn)象，TPS2834良好的MOSFET驅(qū)動(dòng)特性保證了PTH03030可實(shí)現(xiàn)高達(dá)90％以上的轉(zhuǎn)換效率。

DT管腳就是上下臂MOSFE了的死區(qū)控制管腳，連接到上下臂MOSFE了的中點(diǎn)，可防止出現(xiàn)上下臂MOSFET由于關(guān)斷延時(shí)而瞬時(shí)直通造成的過流隱患。

升壓模塊分析

升壓電路出U2及其電路組成(見圖5)。U2是一款SOT-23封裝的升壓控制器，內(nèi)置MOSFET，可極大地簡化升壓模塊的電路，實(shí)現(xiàn)高密度的模塊應(yīng)用。

U2的開關(guān)頻率最大可以達(dá)到1MHz，在輸出相同電流的條件下，可以極大減小升壓電感的體積和輸出濾波電容的容量和個(gè)數(shù)。升壓控制器內(nèi)置過流保護(hù)功能，當(dāng)升壓輸出電流達(dá)到400mA時(shí)，進(jìn)入過流保護(hù)，使升壓芯片不受進(jìn)一步的損壞。

PTH03030模塊的升壓電壓為6.5V，實(shí)際測試最高可以達(dá)到28V的升壓出，升壓后的電源提供整個(gè)模塊的MOSFET驅(qū)動(dòng)IC UI，電壓跟蹤比較運(yùn)放的供電。

自動(dòng)電壓跟蹤模塊分析

PTH03030模塊的一個(gè)主要特點(diǎn)就是支持自動(dòng)電壓跟蹤控制，由施加參考電壓在TRACK來實(shí)現(xiàn)。施加在TRACK腳上的電壓和輸出電壓通過模塊的低電壓運(yùn)算放大器進(jìn)行實(shí)時(shí)誤差比較放大，誤差比較電壓經(jīng)下一級的電壓緩沖后，直接控制PWM控制器的FB反饋電壓。只要運(yùn)放的輸出響應(yīng)足夠快，就能保證PTH030]0的輸出電壓和TRA CK電壓精密跟隨上下電的電壓輸出時(shí)序。

自動(dòng)電壓跟蹤功能典型應(yīng)用電路如圖6所示，2個(gè)模塊的TRACK管腳一起連接到Q1的D級。系統(tǒng)上電時(shí)，控制電平為低電平，Q1關(guān)斷，TRACK管腳電壓上升，上下兩塊POLA模塊的輸出電壓跟隨了RACK腳電壓同步上升，當(dāng)模塊達(dá)到各自的輸出電壓設(shè)定值時(shí)，電壓自動(dòng)跟蹤完成，模塊各自達(dá)到設(shè)定點(diǎn)，完成時(shí)序上電控制。當(dāng)需要系統(tǒng)下電時(shí)，控制電平轉(zhuǎn)為高電平，Ql導(dǎo)通，了RACK電壓下降，模塊輸出跟蹤下降。

的微調(diào)電壓分壓，可實(shí)現(xiàn)輸出電壓的正偏移輸出，負(fù)偏電壓微調(diào)輸出同理。

保護(hù)功能模塊分析

PTH03030模塊的全局過溫保護(hù)電路如圖8所示。U4是一款SOT-23封裝的溫度傳感器IC，通過和電路配合可以實(shí)現(xiàn)模塊的過溫保護(hù)輸出微調(diào)模塊分析

PT1103030模塊的微調(diào)模塊外部應(yīng)用電路如圖7所示。模塊的微調(diào)輸出電壓正／負(fù)偏輸出的控制腳分別是9和10腳，正偏微調(diào)電阻Ru，通過場效應(yīng)管Q2接地，負(fù)偏微調(diào)電阻Rd通過場效應(yīng)管Q1接地。當(dāng)需要輸出進(jìn)入正偏模式時(shí)，只要在Q2的柵極施加高電平，使Q2導(dǎo)通，R回路導(dǎo)通，通過內(nèi)部功能，防止模塊電路出現(xiàn)異常過溫?zé)碾[患。過溫保護(hù)電路在模塊溫度超過OTP保護(hù)閾值時(shí)，會(huì)自動(dòng)將INHIBIT使能管腳電壓下拉，輸出全局關(guān)斷電壓。

dc電源范文第2篇

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；AC/DC電源；電源小型化設(shè)計(jì)；PCB

中圖分類號：TN710 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1004-373X(2008)02-079-02

The Minimize Designing for AC/DC Converter of UAV

LIU Changliang,LI Chunjun,CHENG Jian

(UAV Mechano-electrical Teaching Room,Wuhan Mechanical Technology Academy,Wuhan,430075,China)オ

Abstract：The requirements of development of AC/DC converter in UAV is introduced.In this paper,the difficulty of minimize design for this converter is analyzed.Using the system optimization design method to research the components of converter,by components replacing,structure rebuilding,circuits integrating,AC/DC converter is minimized and kept the cost low.Making it more effective and more flexible is vital for promoting the capability of UAV.

Keywords：UAV;AC/DC converter;electric power;minimize design;PCBオ

1 引 言

無人機(jī)機(jī)載AC/DC電源輸入發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電，經(jīng)整流、濾波后得到滿足儀器要求的直流電。無人機(jī)系統(tǒng)功能的不斷增強(qiáng)對其AC/DC電源也提出了向輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾發(fā)展的要求，而在該電源系統(tǒng)中，體積相對較大的濾波電容器是必不可少的，同時(shí)因遇到安全標(biāo)準(zhǔn)（如UL，CCEE等）及EMC指令的限制（如IEC，F(xiàn)CC，CSA），交流輸入側(cè)必須加EMC濾波及使用符合安全標(biāo)準(zhǔn)的元件，這樣就更加限制了電源體積的小型化。

另外，由于內(nèi)部的高頻、高壓、大電流開關(guān)動(dòng)作，使得解決EMC電磁兼容問題難度加大，同時(shí)電源的工作消耗增大，也限制了AC/DC變換器模塊化的進(jìn)程，必須采用系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法才能滿足小型化的實(shí)際需要。

2 設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)分析

電源功效必須盡可能的高 雖然在實(shí)際應(yīng)用中最耗能的是微處理器，但是技術(shù)的進(jìn)步仍然要求電源進(jìn)一步提高功效。功效越高所需的散熱片就越小，才能節(jié)省系統(tǒng)空間。

電源成本必須盡可能的低 無論是原材料成本還是制造復(fù)雜性方面。考慮功能的簡單設(shè)計(jì)是重要因素?？刂坪蛨?bào)警信號、和同類設(shè)備的均流以及在各種交流輸入情況下保持穩(wěn)定性能等都是非常重要的。

由圖1所示的AC/DC電源電路結(jié)構(gòu)框圖可以看出，要在保證性能和功能的前提下將電源的大小和成本最小化至少應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手。

2.1 使用兩階式輸入濾波器

使用一個(gè)兩階式濾波器可以使電源外形最小化，并實(shí)現(xiàn)高共模和微分降噪。如果垂直堆疊組件，則可以節(jié)省板空間，同時(shí)改進(jìn)了冷卻。

2.2 在功率因數(shù)校正電路（PFC）中考慮采用碳化硅二極管

由于碳化硅二極管的成本有所下降，可以將其作為降低成本和電源大小的一個(gè)途徑。碳化硅二極管的反向電流特性使系統(tǒng)可以不需要緩沖電路，因此可以節(jié)省5~6個(gè)組件。同時(shí)由于碳化硅二極管的應(yīng)用，功效可提高1％。若使用階梯感應(yīng)器，則可在高輸入線時(shí)提供高感應(yīng)，在低輸入線時(shí)支持最可能大的流量密度。在輸入范圍中使用連續(xù)感應(yīng)模式（CCM）操作，可以保持最小的峰值轉(zhuǎn)換電流和輸入濾波器要求。

2.3 在主變流器中采用新型材料建構(gòu)諧振拓?fù)?/p>

在該電路中使用諧振拓?fù)淇梢曰鞠_關(guān)損耗。在功率晶體管中以陶瓷基片代替金屬基片可以減少噪音，并因此簡化濾波過程。這是因?yàn)樯崞瑳]有與開關(guān)MOSFETS的損耗相耦合的電容。這樣不僅提高電源效率，而且使電源可以使用更小的散熱片。另外，使用陶瓷散熱片時(shí)的爬電距離比金屬散熱片所需的距離要短，這就進(jìn)一步節(jié)省PCB板的空間。

2.4 使用開關(guān)式MOSFETS代替?zhèn)鹘y(tǒng)的輸出整流器

開關(guān)式MOSFETS同步整流可以極大地降低功耗，從而提高功效。比如，一個(gè)正向電壓為0.5 V的二極管在20 A時(shí)的功耗為10 W。而如果使用一個(gè)開啟時(shí)電阻為14 MΩ的MOSFET，功耗最大只有5.6 W，與二極管的功耗相比小44％。這里也可以用陶瓷陶瓷基片來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的散熱片。

2.5 采用集成化的控制電路

集成化控制電路可以減少組件數(shù)量、降低制造成本并節(jié)省PCB板空間，因此，即使集成電路本身比離散組件更昂貴，從衡量電源的體積大小以及整體性能上來考慮，運(yùn)用集成電路也是合理的。例如IR1150這種PFC芯片作為單循環(huán)控制（OCC）設(shè)備使用，就可以在保持電源系統(tǒng)性能的同時(shí)大大減少元組件數(shù)量。

同樣，可以通過特殊應(yīng)用芯片來進(jìn)行主轉(zhuǎn)換器電壓控制、過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)和過溫度保護(hù)，并控制輸出整流器轉(zhuǎn)換。另外，還可以通過同步單啟動(dòng)分源、借助邏輯控制關(guān)閉電源的抑制電路、“電源狀態(tài)良好”信號、備用轉(zhuǎn)換器控制功能等控制渠道來提高應(yīng)用的靈活性。當(dāng)交流電源存在時(shí)，備用轉(zhuǎn)換器可以單獨(dú)提供5 V的輸出。

3 優(yōu)化PCB板的設(shè)計(jì)與制作

根據(jù)從原理圖到PCB板的設(shè)計(jì)制定科學(xué)流程，如圖2所示。

需要注意如下事項(xiàng)：

（1） 濾波電容、電源開關(guān)或整流器、電感或變壓器應(yīng)彼此相鄰地進(jìn)行放置，調(diào)整元件位置使他們之間的電流路徑盡可能短。

（2） 建立開關(guān)電源布局應(yīng)按照如下的流程：放置變壓器、設(shè)計(jì)電源開關(guān)電流回路、設(shè)計(jì)輸出整流器電流回路、連接到交流電源電路的控制電路、設(shè)計(jì)輸入電流源回路和輸入濾波器、設(shè)計(jì)輸出負(fù)載回路和輸出濾波器。

（3） 根據(jù)電路的功能單元，對電路的全部元器件進(jìn)行布局要考慮PCB尺寸大小，放置器件時(shí)要考慮焊接；以每個(gè)功能電路的核心元件為中心進(jìn)行布局。

（4） 元器件均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接,去耦電容盡量靠近器件的VCC。在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能地使元器件平行排列，美觀且易焊裝。

（5） 按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并且使信號盡可能保持方向一致。布局的首要原則是保證布線的布通率，移動(dòng)器件時(shí)注意飛線的連接，把有連線關(guān)系的器件放在一起。盡可能地減小環(huán)路面積以抑制開關(guān)電源的輻射干擾。

（6） 復(fù)查PCB的內(nèi)容包括設(shè)計(jì)規(guī)則、層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設(shè)置，還要重點(diǎn)復(fù)查器件布局的合理性，電源、地線網(wǎng)絡(luò)的走線，高速時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的走線與屏蔽，去耦電容的擺放和連接等。

通過上述系統(tǒng)層面上的分析，立足于現(xiàn)有技術(shù)，在最大可能的程度上縮小了AC/DC電源的體積，同時(shí)保持了電源的制造成本。如要繼續(xù)取得突破，則須在基礎(chǔ)電子元件的研發(fā)上下功夫。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］Jiayuan Fang,Jin Zhao.The Power of Planes - Low Impedance Power Delivery over Broad Frequencies[J].Printed Circuit Design & Manufacturing Magazine,2003.

［2］顧海州,馬雙武.PCB電磁兼容技術(shù)[CD2]設(shè)計(jì)實(shí)踐［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2004.

dc電源范文第3篇

系統(tǒng)DC電源輸出響應(yīng)速度

許多設(shè)備在多種不同的DC偏置電壓上進(jìn)行測試，以在指定工作范圍內(nèi)保證正確的性能。多次改變偏置電壓可能會(huì)累積幾秒的時(shí)間，占測試時(shí)間的很大比重。

在把電源輸出電壓設(shè)置變成新值時(shí)需要幾個(gè)步驟，如圖1所示。這些步驟所需的時(shí)間都有限。

在電源收到一條命令時(shí)，電源會(huì)處理命令．這就是其命令處理時(shí)間。然后電源輸出會(huì)作出響應(yīng)，變成新的設(shè)置。在一定的穩(wěn)定頻段中到達(dá)最終值所需的時(shí)間是其輸出響應(yīng)時(shí)間。

各種系統(tǒng)電源之間的差異可能會(huì)非常大。表1比較了許多系統(tǒng)DC電源與安捷倫N6750A系列DC電源模塊典型的命令處理和輸出響應(yīng)時(shí)間，后者是為吞吐量優(yōu)化的。該模塊屬于N6700模塊化電源系統(tǒng)系列，如圖2所示。擁有快速輸出響應(yīng)可以把每次電壓設(shè)置變動(dòng)時(shí)間降低幾百微秒。

降壓編程器加快輸出響應(yīng)時(shí)間

在兩個(gè)方向上迅速改變電壓對高吞吐量測試非常關(guān)鍵，因此有必要提一下降壓編程輸出響應(yīng)時(shí)間，許多電源依賴DUT的實(shí)際負(fù)荷，來降低電壓。在負(fù)荷低的情況下，如果沒有降壓編程器，某些電源可能需要一秒的時(shí)間才能達(dá)到最終值。為高吞吐量優(yōu)化的電源采用內(nèi)置降壓編程器。降壓編程器是一條負(fù)荷電路，它迅速放電電源和DUT電容，快速進(jìn)行降壓編程，而與DUT負(fù)荷無關(guān)。

響應(yīng)速度對測試吞吐量的影響：

汽車ECU實(shí)例

汽車電子控制單元([CU)在測試過程中可能會(huì)有最多20種偏置電壓設(shè)置，如圖3所示。使用為吞吐量優(yōu)化的電源可以節(jié)約幾秒的測試時(shí)間，對測試時(shí)間為20秒的ECU，吞吐量可以提高20％?；诿黠@的原因，這種改進(jìn)得到了汽車電子行業(yè)的廣泛歡迎系統(tǒng)DC電源測量速度

幾乎在測試過程中一直要進(jìn)行DC偏置電流測量，以確定缺陷。使用系統(tǒng)DC電源的內(nèi)置電流回讀功能、而不是外置儀表，在速度和性能方面都是明智之選。當(dāng)前的系統(tǒng)DC電源提供了廣泛的電流測量功能，適合大多數(shù)應(yīng)用。值得一提的是其測量速度。通常情況下，多項(xiàng)偏置電流測量是在測試過程中在設(shè)備上進(jìn)行的，這會(huì)累積起來，給吞吐量產(chǎn)生更大的影響。此外，測量精度和速度是相互矛盾的，進(jìn)一步使事情復(fù)雜化。有3個(gè)步驟會(huì)影響測量時(shí)間：

1．電源收到并處理測量命令。

2．電源采集實(shí)際測量數(shù)量。

3．采集的值返回電源。

大多數(shù)通用系統(tǒng)DC電源采用一條傳統(tǒng)回讀電路，如圖4所示。對這種傳統(tǒng)方法，命令處理時(shí)間一般是主導(dǎo)因素，累加測量時(shí)延會(huì)高達(dá)100毫秒。快速ADC測量采集和返回單個(gè)讀數(shù)的時(shí)間很小，通常不超過2毫秒。整個(gè)測量時(shí)間通常作為一個(gè)基準(zhǔn)處理。

這種基本方法對許多情況(如果不是所有情況的話)在精度和吞吐量之間實(shí)現(xiàn)了合理的平衡。對高波峰因數(shù)電流信號，如數(shù)字手機(jī)的脈沖式耗電量，測量可重復(fù)性誤差或”抖動(dòng)”會(huì)影響這種平衡。對多次測量進(jìn)行平均在一定程度上有所幫助，但會(huì)增加大量的測試時(shí)間。

程控積分提供了快速準(zhǔn)確的測量結(jié)果

為吞吐量優(yōu)化的系統(tǒng)DC電源的測量命令處理時(shí)間要低得多。許多電源還有程控測量積分時(shí)間，代替固定的ADC和低通濾波器，如圖4所示．以增強(qiáng)性能。與傳統(tǒng)方法一樣，它可以設(shè)置成快速測量采集時(shí)間。也可以使用程控積分，抵消信號中的周期噪聲和AC成分，大幅度改善測量性能，但其代價(jià)是時(shí)間會(huì)大大提高。人們熟悉的實(shí)例是在電源線周期上求積分(1 PLC，16．7或20毫秒)．以抵消AC線路噪聲。安捷倫已經(jīng)在許多系統(tǒng)電源產(chǎn)品中采用不同的方法，包括N6760A系列DC電源模塊。它們采用程控取樣周期和數(shù)字信號處理，進(jìn)行快速精確的測量。在測量采集積分時(shí)間能夠編程時(shí)，必需在總測量時(shí)間基準(zhǔn)中單獨(dú)考慮測量采集積分時(shí)間。

測量速度對測試吞吐量的影響

表2比較了傳統(tǒng)系統(tǒng)DC電源有代表性的測量命令處理和采集時(shí)間與為吞吐量優(yōu)化的電源系統(tǒng)的時(shí)間，在本例中是安捷倫N6760A系列DC電源模塊。

從傳統(tǒng)系統(tǒng)DC電源切換到為測量吞吐量優(yōu)化的電源可以把測量時(shí)間從大約100毫秒降低到最低只有幾毫秒。對ECU之類的測試設(shè)備，通常會(huì)進(jìn)行多項(xiàng)耗電量測量。可以簡便地節(jié)約另外0．5－1秒的時(shí)間，有效改善了測試吞吐量。半導(dǎo)體設(shè)備測試則要更加嚴(yán)格。由于測試時(shí)間只有幾秒或更低，因

此即使100毫秒長的測量也沒有空間。

在使用多個(gè)輸出時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的吞吐量

系統(tǒng)DC電源中設(shè)計(jì)的功能和程序命令對測試時(shí)間的影響可能要超過出響應(yīng)和測量速度的影響。一個(gè)實(shí)例是使用多個(gè)DC輸出．為擁有多個(gè)偏置輸入的設(shè)備供電．或并行測試多臺設(shè)備，如圖5所示。最經(jīng)常的情況是需要單獨(dú)發(fā)送和處理每個(gè)DC電源輸出變化或測量讀回操作，甚至對多個(gè)輸出系統(tǒng)DC電源也是如此。能夠在多個(gè)輸出中同時(shí)執(zhí)行類似操作會(huì)明顯改善測試吞吐量。在并行設(shè)備測試中．其較順序測試各臺設(shè)備可能要改善幾倍。在測試時(shí)間只有幾秒長，并且已經(jīng)通過傳統(tǒng)方式優(yōu)化時(shí)，這為大幅度改善吞吐量提供了有效的備選方案。N6700模塊化電源系統(tǒng)提供了一個(gè)通道列表命令集，在多個(gè)輸出模塊上同時(shí)支持類似操作，以實(shí)現(xiàn)更大的測試吞吐量。

結(jié)語

系統(tǒng)DC電源是既供電又測量的部分儀器之一，其對測試吞吐量的影響要超過通常的預(yù)期水平。必須認(rèn)真考察和基準(zhǔn)測試供電和測量速度屬性，以評估其測試吞吐量的影響。切換到為吞吐量優(yōu)化的系統(tǒng)DC電源可以把測試時(shí)間降低幾

秒的時(shí)間．同時(shí)提供快速準(zhǔn)確的測量功能。

dc電源范文第4篇

【關(guān)鍵詞】PMW 整流電路；調(diào)頻式；諧振；高壓；試驗(yàn)；電源控制；策略

Frequency Tuned Resonant Test Power Supply，F(xiàn)TRTPS，調(diào)頻式諧振試驗(yàn)電源的耐壓特定較好且試驗(yàn)范圍較大，運(yùn)行的效率較高。試驗(yàn)的裝置重量、自身的體積都相對較小，試驗(yàn)樣品所呈現(xiàn)出來的電壓波形較好，當(dāng)試樣被擊穿后能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)脫諧保護(hù)等特征。通過大功率開關(guān)器件所構(gòu)成的電路實(shí)現(xiàn)了對傳統(tǒng)模擬信號源以及功率放大電路進(jìn)行了替代，從而直接產(chǎn)生了大功率的標(biāo)準(zhǔn)正弦波。

一、新型調(diào)頻式諧振電源系統(tǒng)概述

新型新型調(diào)頻式諧振電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖所示。其主要由三相PWM整流電路、H橋逆變電路、濾波器輸出、DSP控制器、檢測單元、及人機(jī)接口部分構(gòu)成，RL是試驗(yàn)過程中回路諧振電感等效內(nèi)阻，而T為中間勵(lì)磁升壓變壓器；C是試驗(yàn)回路等效電容，等效電容包括被測試樣品電容和試驗(yàn)回路諧振電容。整個(gè)諧振試驗(yàn)電源輸出的電壓調(diào)節(jié)是通過三相PWM整流電路輸出一側(cè)的電容電壓大小的控制實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)試驗(yàn)回路等效電容穩(wěn)定在設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)則開始調(diào)節(jié)頻率，頻率的調(diào)節(jié)是通過逆變電路開關(guān)的控制實(shí)現(xiàn)的。最終將輸出濾波器濾除系統(tǒng)輸出信號中的毛刺由此得出了所需要的正弦波形。

系統(tǒng)中的檢測裝置結(jié)構(gòu)為溫度傳感器以及電流型、電壓型霍爾傳感器，為了有效提高檢測裝置的抗干擾的能力，相應(yīng)的信號通過光纖傳遞到DSP控制器MAXl25采集單元，而整個(gè)系統(tǒng)通過4×4鍵盤設(shè)置了實(shí)驗(yàn)參數(shù)，包括光標(biāo)的移動(dòng)、取消和確定等功能。尺寸為10.4英寸、分辨率為640x480的液晶通過并行的I/O接口實(shí)現(xiàn)了與DSP控制器連接作為人機(jī)操作終端進(jìn)行顯示。

公式中的Q為諧振電路品質(zhì)因數(shù)，通過上述公式可了解到，被測試的樣品兩端得出被放大Q倍的電壓，甚至可達(dá)到幾十至上百萬伏，由此通過放大電壓對被測試樣品進(jìn)行交流耐壓或者局部放電的試驗(yàn)。

二、設(shè)計(jì)電壓調(diào)節(jié)自適應(yīng)PI控制器

PWM整流器在一定程度上要建立簡化以及精確的數(shù)學(xué)模型存在一定的障礙，而傳統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)自適應(yīng)控制器無法得到滿意度設(shè)計(jì)效果。由此本試驗(yàn)中選擇自適應(yīng)PI控制模式。

U*dc、Udc是直流側(cè)電容C3所定出的參考以及實(shí)時(shí)電壓；idis是所引入的電流擾動(dòng)量；而i*a、i*b以及i*c分別為整流器網(wǎng)側(cè)的三相電流的參考信號，其是由外環(huán)和內(nèi)環(huán)所構(gòu)成的。直流側(cè)電容C3所給出的參考電壓U*dc與實(shí)際電壓Udc比較并通過自適應(yīng)PI電壓調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)完成上之后實(shí)現(xiàn)了與電流擾動(dòng)量idis的減數(shù)所形成的直流電流量I*s。為了保證網(wǎng)側(cè)功率因素為1，也就是為了保證電壓與電流具有同等相位，通過鎖相電路PLL所得出標(biāo)準(zhǔn)的三相交流電源電壓的相位與直流電流量相乘所得出整流器網(wǎng)側(cè)三相電流的參考信號。

若是實(shí)現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)系d軸與電網(wǎng)電壓a相一致，也就是實(shí)現(xiàn)了電壓的定向，那么i*a、i*b在通過變換之后可得知i*q的值為零。也就是控制整流器網(wǎng)側(cè)三相的實(shí)際電流在經(jīng)過變換之后的iq為零。由此實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)功率因素為1的要求和標(biāo)準(zhǔn)。此時(shí)，對直流側(cè)的電容C3的實(shí)時(shí)電壓的調(diào)節(jié)主要與d-q變化d軸電流id相關(guān)。電壓自適應(yīng)PI的控制算法如下所示：

電流自適應(yīng)PI控制的控制過程與電壓自適應(yīng)器的PI控制模式相似，是通過兩個(gè)電流控制器的輸出在經(jīng)過d―q反變換過后與三角載波通過調(diào)制而得出的開關(guān)控制信號。

三、設(shè)計(jì)自動(dòng)調(diào)頻控制器

1、比例積分鎖相的自動(dòng)調(diào)頻控制

相應(yīng)比例積分鎖相自動(dòng)調(diào)頻的框架圖如下所示。在整個(gè)逆變電路當(dāng)中，其死區(qū)是通過硬件電路來完成和實(shí)現(xiàn)的。相應(yīng)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)頻的范圍將達(dá)到30-300 Hz。下圖所示中的諧振電容C的兩端電壓濾波器輸出電壓U0是通過霍爾電壓互感器測量之后通過抗干擾能力較強(qiáng)的光纖無失真?zhèn)鬟f到DSP控制器的MAXl25采集單元，并且通過零轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為方波信號。在經(jīng)過XOR異或邏輯門的比較之后，將得出Uc、U0相位差，Rf以及Cf低通濾波器在對交流紋波濾除之后，將相位差變?yōu)闊o紋波平均化的電流電壓信號Xf。PI控制與Rf以及Cf類似，能對噪聲以及高頻分量存在抑制作用，同時(shí)還對相位校正的速度以及精度進(jìn)行了有效控制，能對動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)的性能起到了決定作用。PI控制器的輸出信號通過壓控振蕩器得出所期望得到的振蕩頻率信號，在通過三角載波調(diào)制之后，通過光電隔離以及放大后實(shí)現(xiàn)對1GBT的驅(qū)動(dòng)。

2、控制模型

上述公式中的τf即為RfCf，表示的是濾波器的時(shí)間常數(shù)。

公式中的W0為，L、C均為諧振電桿定容，而RL則為諧振電感內(nèi)阻。通過一系列的公式推導(dǎo)可得出控制的計(jì)算模型。

四、結(jié)語

研究了大功率開關(guān)器件IGBT實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)所產(chǎn)生的正弦波進(jìn)行了分析，相應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)較為簡單、元器件的數(shù)目較少且便于維護(hù)，電壓調(diào)節(jié)是通過三相PWM整流電路實(shí)現(xiàn)的。電壓調(diào)節(jié)根據(jù)自適應(yīng)PI電流內(nèi)環(huán)、電壓外環(huán)雙環(huán)閉環(huán)控制方式，使用比例積分鎖相自動(dòng)調(diào)頻實(shí)現(xiàn)了頻率的調(diào)節(jié)，同時(shí)根據(jù)相應(yīng)的諧振電路特點(diǎn)分析以及推導(dǎo)了控制模型。實(shí)踐表明所提出的電壓以及頻率調(diào)節(jié)的方法具有較好的動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)的性能和跟蹤的效果，同時(shí)也具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 高恭嫻，楊偉，洪峰. 基于CPLD的單相逆變控制器[J]. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2010（09） .

[2] 孫馳，魯軍勇，馬偉明. 一種新的三相四橋臂逆變器控制方法[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2007（02） .

[3] 康健，張培銘. 基于動(dòng)態(tài)相量法的電壓閃變傳播系數(shù)計(jì)算[J]. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2010（02）） .

[4] 白向東. IR2132驅(qū)動(dòng)器及其在三相逆變器中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2010（13） .

dc電源范文第5篇

CCD電路工作原理

一般 CCD的工作電源為+9V、+16V、－8V三種，有的CCD只需+16V和－8V，工作原理如圖1所示。

本圖是根據(jù)松下NV-M9000EN的攝錄機(jī)電路制作,應(yīng)用于其它機(jī)種和型號的CCD供電電路也大同小異，有一定的參考價(jià)值。該電路由脈沖調(diào)寬的方式來控制輸出電壓，VR1003的動(dòng)片是調(diào)整反饋端，輸出的電壓由它反饋給IC1001的22腳，當(dāng)輸出直流有變化時(shí)，經(jīng)由VR1003的動(dòng)片反饋給IC1001的22腳，經(jīng)誤差放大后送往IC內(nèi)的電壓控制電路和另一路三角波形比較，輸出直流電壓的變化轉(zhuǎn)換成脈寬的變化，經(jīng)放大緩沖電路后由IC1001的15腳輸出去控制Q1004，從而穩(wěn)定直流輸出，見圖2所示。如因某種原因使輸出直流9V變低，則IC1001的22腳直流電壓也會(huì)變低，在IC1001內(nèi)部和三角形波形比較后的輸出脈沖寬度變大，最后使Q1004導(dǎo)通時(shí)間變長,輸出的直流電壓升高,從而使輸出直流電壓穩(wěn)定。

CCD電路故障分析與排除

該電路的常見故障是開機(jī)三個(gè)電壓無輸出，如損壞Q1004和T1001，最多見就是T1001的1-2腳開路。測1腳是否有12V即可判斷。確認(rèn)開路后最好同時(shí)取下Q1004檢查是否完好。否則的話，如果Q1004的c-e短路，裝上新的T1001后，通電即會(huì)燒毀。在裝上新的或修復(fù)的T1001前還需檢查三組電路的負(fù)載是否正常，附表為NV-9000EN各測試點(diǎn)的參考值，如不正常仍需排除其它故障。

就NV9000EN而言，Q1004的型號為2SD1624，如損壞又無同型號的晶體管，找類似參數(shù)和大小的管子代替即可。而T1001的型號為ELL04T032R，業(yè)余是很難找到的。有必要的話可以重繞該變壓器，如上所述初級1-2腳最容易開路，恰好初級在最外層，重繞初級很方便。如果次級開路或短路則需整個(gè)重繞。重繞參數(shù)見圖3。